美国白蛾自噬HcAtg3基因的克隆及功能分析OA

为明确美国白蛾自噬相关基因HcAtg3的功能,克隆HcAtg3基因,分析该蛋白生物信息及系统进化关系,本研究利用原核表达系统体外表达HcAtg3蛋白,进行Western blot检测,并通过RT-qPCR技术分析美国白蛾不同龄期及不同组织部位(前肠、中肠、后肠、马氏管、脂肪体)中HcAtg3基因的表达情况构建L4440-dsHcAtg3原核表达载体,合成dsHcAtg3,通过饲喂法比较沉默HcAtg3前后基因沉默效率、死亡率及昆虫表型变化。结果表明,克隆得到的美国白蛾自噬基因HcAtg3基因为972 bp,编码323个氨基酸,与甜菜夜蛾Spodoptera exigua SeAtg3聚在一个分支,亲缘关系较近。构建得到pMal-c2x-HcAtg3重组表达质粒,体外原核表达得到大小为79.1 kD的HcAtg3蛋白,诱导8 h后表达量最高。美国白蛾HcAtg3基因在不同龄期和组织中均有表达,在三龄及中肠中表达量最高。本研究构建了L4440-dsHcAtg3重组载体,转化HT115得到正确菌株HT115-L4440-dsHcAtg3,诱导表达成功获得dsRNA,饲喂法沉默HcAtg3后,2 d时HcAtg3沉默效率显著降低47.4%,5 d平均死亡率为76.7%,且存活幼虫与对照相比,蜕皮延迟、发育迟缓。该研究不仅明确了HcAtg3基因的结构特征及表达模式,也证实了HcAtg3对美国白蛾具有防治效果,为深入揭示其功能奠定了基础。